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溶解表面液滴的動(dòng)力學(xué)
（論文部分內(nèi)容摘抄）
一個(gè)既有油又有水的玻璃杯，一般知識(shí)告訴我們，油和水不混合因此油和水將分成兩層。即使我們拿一根針，在油里面吹一滴水，反之亦然，水和油也不會(huì)混合。與許多事情一樣，現(xiàn)實(shí)并非如此簡(jiǎn)單，它取決于油的類型、油的量，以及更多其他參數(shù)，如油是否和如何與水混合。因此，盡管一個(gè)日常且看似簡(jiǎn)單的情況，但它展示了一個(gè)復(fù)雜的、有趣的物理現(xiàn)象系統(tǒng):液滴和液滴溶解過程。這個(gè)話題的美妙之處在于，一種液體在另一種液體(例如水里的油)中的液滴，就相當(dāng)于空氣中干燥的水滴，或者你汽水里的氣體氣泡。因此，如果我們了解了油和水的混合，我們就更好地了解了溢出咖啡的行為，我們可以預(yù)測(cè)油漆需要多長(zhǎng)時(shí)間才能干，我們可以預(yù)測(cè)我們杯子里的啤酒要多長(zhǎng)時(shí)間才能脫掉它的“泡沫”，我們也可以理解為什么我們的“葡萄酒醬”里的橄欖油和醋真的不能混合。
由一個(gè)氧原子(紅色)和兩個(gè)氫原子(白色):組成的水分子具有長(zhǎng)久的偶極矩，如圖左所示。這可以在非極性分子中誘導(dǎo)偶極矩，如氧。水分子之間可以形成氫鍵，如虛線所示。油酸分子，畫在圖像的右側(cè)，有一個(gè)疏水的，非極性的碳鏈。水不能與這條尾巴結(jié)合圖中給出了水分子的“籠子”是如何形成的(不需刻度)。
影像學(xué)檢查
液滴由準(zhǔn)直發(fā)光二極管光源(Thor-labs，波長(zhǎng)入=625 nm)照射，并由電荷耦合器件(CCD)照相機(jī)(Pixelfly USB, 德國(guó)/ Excelitas PCO 公司)，配有可調(diào)節(jié)放大倍率的遠(yuǎn)距離顯微鏡。圖像以每秒1幀的標(biāo)準(zhǔn)速率獲得。
雖然滴水和蜂鳴器是日?，F(xiàn)象，它們的發(fā)光形式和生命周期都由許多有趣的方面決定。滴和泡在各種(工業(yè))應(yīng)用中的無處不在強(qiáng)調(diào)了充分了解相關(guān)物理方面的重要性。水與固體基體接觸的邊界面上的小氣體域。這些納米球很有趣，因?yàn)樗鼈兊膲勖雀鶕?jù)傳統(tǒng)關(guān)于鈴聲的知識(shí)可以預(yù)期的要長(zhǎng)許多倍。這種差異的解釋之一是基于環(huán)繞氣泡的循環(huán)電流的穩(wěn)定機(jī)制。，通過跟蹤添加到包圍納米氣泡的水的小顆粒的運(yùn)動(dòng)來測(cè)試該理論的有效性。然而，測(cè)量不認(rèn)為存在圍繞表面納米球的循環(huán)電流，表面納米球的背景下意外污染的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)證明，微量污染，來自不同來源，可以形成液滴。這些液滴由于其形狀和機(jī)械特性無法從氣體填充納米球區(qū)分開來。因此，很可能在液滴之上進(jìn)行再循環(huán)電流的測(cè)量，而不是氣泡。因?yàn)楸砻婕{米氣泡很難測(cè)量和控制，將從充滿氣體的泡沫變成充滿所謂長(zhǎng)鏈醇的液滴。這些液滴很容易形成和研究，其中參數(shù)，如滴度大小，液滴的飽和度和位置可以精確確定。
德國(guó)/ Excelitas PCO 公司的pco. pixelfly工業(yè)相機(jī)，具備 高感光度的優(yōu)點(diǎn)，將高速實(shí)驗(yàn)過程完美記錄，為實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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